Главные дозирующие системы (гдс) солекс 2108, 21081, 21083

Виды форсунок

Форсунки различаются в зависимости от способа осуществления впрыска топлива. Давайте рассмотрим основные виды форсунок

• Электромагнитные форсунки;
• Электрогидравлические форсунки;
• Пьезоэлектрические форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки

1 — сетчатый фильтр; 2 — электрический разъем; 3 – пружина; 4 — обмотка возбуждения; 5 — якорь электромагнита; 6 — корпус форсунки; 7 — игла форсунки; 8 – уплотнение; 9 — сопло форсунки.

Электромагнитная форсунка нашла свое применение на бензиновых двигателях, в том числе оборудованных системой непосредственного впрыска. Электромагнитной форсунка имеет простую конструкцию, которая включает электромагнитный клапан с иглой и соплом.

Как работает электромагнитная форсунка

Работа электромагнитной форсунки осуществляется в соответствии с заложенным алгоритмом в электронный блок управления. Электронный блок в определенный момент подает напряжение на обмотку возбуждения клапана. Вследствие этого создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло форсунки, после чего производится впрыск топлива. Когда напряжение исчезает, пружина возвращает иглу форсунки обратно на седло.

Устройство электрогидравлической форсунки

1 — сопло форсунки; 2 – пружина; 3 — камера управления; 4 — сливной дроссель; 5 — якорь электромагнита; 6 — сливной канал; 7 — электрический разъем; 8 — обмотка возбуждения; 9 — штуцер подвода топлива; 10 — впускной дроссель; 11 – поршень; 12 — игла форсунки.

Электрогидравлическая форсунка применяется на дизельных двигателях. Электрогидравлическая форсунка включает электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Как работает электрогидравлическая форсунка

Работа электрогидравлической форсунки основана на использовании давления топлива при впрыске. В обычном положении электромагнитный клапан закрыт и игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Давление топлива на иглу меньше давления на поршень, благодаря этому впрыск топлива не происходит.

Когда электронный блок управления дает команду на электромагнитный клапан, открывается сливной дроссель. Топливо вытекает из камеры управления через сливной дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали, вследствие чего давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу форсунки не изменяется. Игла форсунки поднимается и происходит впрыск топлива.

Устройство пьезоэлектрической форсунки

1 — игла форсунки; 2 – уплотнение; 3 — пружина иглы; 4 — блок дросселей; 5 — переключающий клапан; 6 — пружина клапана; 7 — поршень клапана; 8 — поршень толкателя; 9 – пьезоэлектрический элемент; 10 — сливной канал; 11 — сетчатый фильтр; 12 — электрический разъем; 13 — нагнетательный канал.

Пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка) является самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива в современных автомобилях. Форсунка применяется на дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail. Основные преимущества пьезоэлектрической форсунки в точности дозировки и быстроте срабатывания. Благодаря этому пьезофорсунка обеспечивает многократный впрыск на протяжении одного рабочего цикла.

Как работает пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка)

Работа пьезофорсунки основана на изменении длины пьезокристалла при подачи напряжения. Пьезоэлектрическая форсунка состоит из: корпуса, пьезоэлемента, толкателя, переключающего клапана и иглы.

Была ли эта статья полезной?

Да
Нет

Эконостат и экономайзер

Пусковая система карбюратора

Данная система осуществляет впрыск обогащенного горючего в двигательные элементы (цилиндры). Это происходит в момент запуска. Тут ключевую роль играет воздушная заслонка. В консрукциях российского производства, она управляется вручную при помощи рукоятки подсоса, которая выведена внутрь салона. В иностранных моделях используется система автоматизированного запуска, которая независимо контролирует раскрытие воздушной заслонки.

Пусковое устройство карбюратора: 1 — рычаг привода воздушной заслоним; 2 — воздушная заслонка; 3 — тяга; 4 — шток-серьга; 5 -регулировочный винт; 6 — телескопическая тяга; 7 — тяга регулирования положения дроссельной заслонки; 8 — дроссельная заслонка.

Кроме того, система конструкции предусматривает предотвращение поступления переобогащенного питания внутрь цилиндров сразу после запуска. Специально привод сконструирован таким образом, что может выполнять открытие створки чтобы произошло обеднение смеси. Также она связана тягой с дросселем. Это дает возможность при запуске и во время прогрева регулировать уровень раскрытия створок.

Устройство карбюратора

Большинство современных карбюраторов имеют однородную конструкцию с небольшими различиями. Их принцип работы полностью идентичен друг другу. Наибольшее распространение получили карбюраторы Солекс (Solex). Эти модели представлены широким семейством и отличаются простой конструкцией дозирующих элементов.

Схема ускорительного насоса карбюратора: 1 — распылители; 2 — шариковый клапан подачи топлива; 3-диафрагма насоса; 4 — толкатель; 5 — рычаг привода; 6 — кулачок привода насоса; 7 — дроссельная заслонка первой камеры; 8 — обратный шариковый клапан; 9 — дроссельная заслонка второй камеры.

Solex начал производиться в СССР (Димитровград) с середины 80-х годов для модели ВАЗ 2108 «Спутник». Впоследствии новым карбюратором оснащалась почти вся линейка автомобилей ВАЗ, от классики до переднеприводных 2109-099 «Самара» и Нивы. Конструкция Солекса включает в себя несколько систем, которые отвечают за различные режимы работы двигателя. Кратко пробежимся по группам.

Поплавковая камера

Поплавковая камера карбюратора с ускорительным насосом

Её принцип действия можно сравнить со сливным бачком унитаза. Основная цель – поддержание необходимого уровня топлива в камере. К основным механизмам относятся сдвоенный поплавок и запирающая игла.

Система холостого хода (ХХ/ЭПХХ)

Данная группа взаимосвязана с электромагнитным клапаном. При необходимости, ЭК закрывает жиклёр холостого хода.

Схема системы холостого хода и переходных систем карбюратора: 1 — электромагнитный запорный клапан; 2 — топливный жиклер холостого хода; 3 — воздушный жиклер холостого хода; 4 — топливный жиклер переходной системы второй камеры; 5 — воздушный жиклер переходной системы второй камеры; 6 — выходное отверстие переходной системы второй камеры; 7 — главные топливные жиклеры; 8 — щель переходной системы первой камеры; 9 — регулировочный винт качества (состава) смеси.

Это может произойти в двух случаях:

• выключение зажигания;
• повышенные обороты (более 1900) при отпущенной педали газа (торможение двигателем, спуск с уклона).

ГДС: главная дозирующая система

Рассматриваемый узел является наиболее сложным в карбюраторе. Главная задача ГДС – создать рабочую топливную смесь для стандартной работы двигателя.

Ключевыми компонентами системы являются:

1. топливные жиклёры первичной и вторичной камер карбюратора;
2. воздушные диффузоры и эмульсионные трубки;
3. трубки «вентури», обеспечивающие приготовление рабочей смеси из топлива и воздуха.

Данная система предполагает работу ДВС с плавным воздействием на акселератор. Резкое нажатие на педаль газа не позволит ГДС обеспечить процесс обогащения и двигатель начнёт работать с провалами или заглохнет. Чтобы этого не случилось, предусмотрена следующая система.

Ускорительный насос

Чтобы исключить провалы в работе двигателя, необходимо мгновенно обогатить рабочую смесь. Такая задача лежит на ускорительном насосе карбюратора. Он работает от привода дроссельной заслонки. На окончании канала есть распылитель, который подаёт дополнительное струи топлива в одну или две камеры сгорания.

Ускорительный насос

Экономайзер

Данная система предназначена для увеличения объёма топлива и работает совместно с ГДС. Задача экономайзера — обогатить горючую смесь при полной нагрузке двигателя или для плавного разгона.

Схема эконостата и экономайзера мощностных режимов карбюратора: 1 — дроссельная заслонка второй камеры; 2 — главный топливный жиклер второй камеры: 3 — топливный жиклер эконостата с трубкой; 4 — главный топливный жиклер первой камеры; 5 — дроссельная заслонка первой камеры: 6 — канал подвода разрежения; 7 — диафрагма экономайзера; 8 — шариковый клапан; 9 — топливный жиклер экономайзера: 10 — топливный канал; 11 — воздушная заслонка; 12 — главные воздушные жиклеры; 13- впрыскивающая труба эконостата.

Эконостат

Принцип работы этого узла, имеет аналогичную экономайзеру функцию. При полной нагрузке на мотор, у впрыскивающего сопла создаётся разряжение и вытягивается дополнительное топливо.

Пусковое устройство (подсос)

Используется для запуска холодного двигателя. Основная задача – обогатить смесь. Управляется вручную из салона. Таким образом водитель может регулировать рабочую смесь воздушной заслонкой.

Недостатки системы впрыска K-jetronic

На практике система K-Jetronic продемонстрировала изменение параметров создаваемой смеси. Ведь, несмотря на то, что ее разработчики рассчитывали на получение стабильных результатов, на деле происходило не только загрязнение, но и износ взаимодействующих пар конструкции, что дисгармонично сказывалось на конечных параметрах системы в целом.

При изнашивании цилиндро-поршневой группы возрастал объем картерных газов, которые стало необходимым дожигать, а образование продуктов сгорания, оседающих в системе, приводило к сужению сечений загрязняющегося со временем впускного коллектора.

В итоге поступающее в цилиндр количество воздуха также сокращалось и прекращало соответствовать заветному соотношению 1 к 14.7. Помимо этого не оставались в своей первозданности и форсунки. Постепенное засорение выпускных каналов (отверстий) в определенный момент времени становилось вне допустимых норм, и приводило к чрезмерному обеднению смеси.

Достоинства и недостатки

Здесь, как и в любой системе есть свои достоинства и недостатки.

Плюсы инжекторов (если сравнивать с карбюратором):

1. снижение потребления топлива в 2 раза;
2. увеличение мощности;
3. упрощенный (автоматизированный) запуск;
4. легкое управление;
5. снижение выброса токсинов в несколько раз;
6. самонастройка, упрощающая техобслуживание;
7. ремонт сводится к замене деталей;
8. снижение высоты капота за счет размещения элементов инжекции по бокам мотора;
9. независимость от давления атмосферы, положения авто (работа карбюраторов нарушается при кренах).

Минусы инжекторных систем:

1. сравнительно высокая цена производства;
2. высокие требования к качеству бензина;
3. необходимость в специально оборудовании для диагностики;
4. зависимость от электроэнергии;
5. повышение вероятности пожара при ДТП из-за подачи бензина под давлением.

Последний недостаток частично компенсируется установкой контроллера, отключающего подачу при ударе.

Несколько разновидностей систем впрыска позволило укомплектовать ими большинство легковых автомобилей, выпущенных позже восьмидесятых. Управление механическое или электронное, топливо может подаваться непрерывно или импульсами.

Независимо от строения и принципа работы системы впрыска топлива, она дольше прослужит без ремонта, если отказаться от манипуляций с питанием, не отключать без необходимости массу, не осуществлять запуск при помощи буксировки. Инжекторные системы не переносят влагу, если вода проникает в них зимой, велика вероятность выхода из строя форсунок

Топливо должно быть чистое, особое внимание следует уделить состоянию фильтра, установленного перед насосом. При наличии в топливе примесей насос и система управления очень скоро выходят из строя

Главная дозирующая система

Обогащенная смесь вырабатывается главной дозирующей системой совместно с экономайзерньш устройством карбюратора. При резком открытии дросселя для повышения приемистости двигателя требуется кратковременное обогащение смеси. Для этой цели служит ускорительный насос.
 

Схема работы масляного насоса.| Схема вентиляции картера. / — впускной трубопровод. 2 — трубка отвода картерных газов в задроссельное пространство карбюратора. 3 — карбюратор. 4 — воздушный фильтр.

В карбюраторе имеются две главные дозирующие системы, переходная система и система холостого хода с электромагнитным запорным клапаном первой камеры, переходная система второй камеры, эконостат, экономайзер мощностных режимов, диафрагменный ускорительный насос, пусковое устройство.
 

Правильность открытия воздушных клапанов главных дозирующих систем определяют по зазору между стержнем клапана и лапкой рычага привода, который должен быть равен 0 3 — ч — 0 1 мм. При этом зазор между кромкой дроссельной заслонки, наиболее удаленной от ее оси, и стенкой патрубка должен быть равен 0 6 мм.
 

Что входит в состав главной дозирующей системы.
 

Каждая дополнительная камера имеет самостоятельную главную дозирующую систему, переходную систему и регулятор наполнения. Винтом 33 регулировки добавочного воздуха изменяют состав горючей смеси, приготавливаемой обеими дополнительными камерами.
 

В закрытом корпусе карбюратора находятся главная дозирующая система, система холостого хода, ускорительный насос и пусковой карбюратор. Имеются также карбюраторы, оборудованные вместо пускового карбюратора воздушной заслонкой. Карбюратор состоит из трех частей: крышки с рычагом и поршнем для ускорительного насоса, корпуса поплавковой и смесительной камер и нижней части с дроссельной заслонкой. Все три части соединены между собой при помощи шпилек и гаек.
 

Мероприятия по обеспечению надежной работы главной дозирующей системы и созданию пунктов квалифицированного технического обслуживания инжекторных двигателей позволяют все больший выпуск автомобильных двигателей с впрыском бензина. Отсутствие добавочного сопротивления потоку воздуха в виде карбюратора и диффузора и вследствие этого более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивает получение более высокой литровой мощности. При впрыске возможно использование большего перекрытия клапанов ( когда открыты одновременно оба клапана) для лучшей продувки камеры сгорания чистым воздухом, а не смесью. Кроме того снижается образование окислов азота при сгорании и улучшаются условия смазки зеркала цилиндра. При всех этих преимуществах необходимо отметить, что состав смеси при впрыске топлива должен быть связан с режимом работы двигателя так же, как и при карбюраторном двигателе. Другими словами, для оптимальной работы двигателя стехиометрическое соотношение бензина и воздуха практически может выдерживаться только в определенном диапазоне частичных нагрузок, а при пуске, холостом ходе, малых и максимальных нагрузках необходимо обогащение или обеднение смеси.
 

Зависимость токсичности.

Изменение пропускной способности воздушных жиклеров главной дозирующей системы, хотя и в меньшей степени, чем главных топливных, также оказывает влияние на состав отработавших газов и показатели работы двигателя.
 

Ускорительный насос.

Для чего служит воздушный жиклер главной дозирующей системы.
 

На каком принципе основано действие главной дозирующей системы карбюратора.
 

В изучаемых карбюраторах, имеющих главную дозирующую систему е пневматическим торможением топлива, в случае засорения воздушного жиклера происходит образование богатой горючей смеси. Эта неисправность устраняется продувкой воздушных жиклеров, главной дозирующей системы сжатым воздухом.
 

Каждая основная камера имеет самостоятельные главную дозирующую систему и систему холостого хода. Обе основные камеры имеют одну воздушную заслонку 14 с предохранительным клапаном и один клапан 12 обратных выпусков.
 

Устройство системы непосредственного впрыска топлива

Конструкция системы непосредственного впрыска топлива рассмотрена на примере системы, устанавливаемой на двигатели FSI (Fuel Stratified Injection – послойный впрыск топлива). Система непосредственного впрыска составляет контур высокого давления топливной системы двигателя и включает топливный насос высокого давления, регулятор давления топлива, топливную рампу, предохранительный клапан, датчик высокого давления и форсунки впрыска.

Топливный насос высокого давления служит для подачи топлива к топливной рампе и далее к форсункам впрыска под высоким давлениям (3-11 МПА) в соответствии с потребностями двигателя. Основу конструкции насоса составляет один или несколько плунжеров. Насос приводится в действие от распределительного вала впускных клапанов.

Регулятор давления топлива обеспечивает дозированную подачу топлива насосом в соответствии с впрыском форсунки. Регулятор расположен в топливном насосе высокого давления. Топливная рампа служит для распределения топлива по форсункам впрыска и предотвращения пульсации топлива в контуре. Предохранительный клапан защищает элементы системы впрыска от предельных давлений, возникающих при температурном расширении топлива. Клапан устанавливается на топливной рампе.

Схема системы непосредственного впрыска на примере системы Motronic MED7. 1.топливный бак; 2. топливный насос; 3.топливный фильтр; 4. перепускной клапан; 5. регулятор давления топлива; 6. топливный насос высокого давления; 7. трубопровод высокого давления; 8. распределительный трубопровод; 9. датчик высокого давления; 10. предохранительный клапан; 11. форсунки впрыска; 12. адсорбер; 13. электромагнитный запорный клапан продувки адсорбера.

Датчик высокого давления предназначен для измерения давления в топливной рампе. В соответствии с сигналами датчика блок управления двигателем может изменять давление в топливной рампе. Форсунка впрыска обеспечивает распыление топлива в камере сгорания для образования топливно-воздушной смеси.

Согласованную работу системы обеспечивает электронная система управления двигателем, которая является дальнейшим развитием объединенной системы впрыска и зажигания. Традиционно система управления двигателем объединяет входные датчики, блок управления и исполнительные механизмы.

Помимо датчика высокого давления топлива в интересах системы непосредственного впрыска работают датчик частоты вращения коленчатого вала, датчик положения распределительного вала, датчик положения педали акселератора, расходомер воздуха, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик температуры воздуха на впуске.

В совокупности датчики обеспечивают необходимой информацией блок управления двигателем, на основании которой блок воздействует на исполнительные механизмы — электромагнитные клапаны форсунок, предохранительный и перепускной клапаны.

Ускорительный насос

Ускорительный насос реализует возможность впрыска нужного количества и состава смеси во время резкого ускорения, когда основная система дозирования не справляется, так как должна обеспечивать функциональную подачу только при медленном раскрытии дроссельной заслонки. Целью насоса является быстрое и своевременное обогащение состава, а это способствует предотвращению «провала» во время ускорения.

Специально для этого сделан канал, со множеством шариковых клапанов, которые снабжены цельной мембраной. Соединительная подводка к клапану идет напрямую от дросселя. Когда происходит спонтанное воздействие на акселератор, шарики расширяются и позволяют клапанному отверстию раскрыться, а мембрана осуществляет выдавливание нужного количества эмульсионной смеси в распылитель, который расположен впереди диффузора.

Фундаментальное рассмотрение

Идеальная система впрыска топлива может точно обеспечить необходимое количество топлива при любых условиях работы двигателя. Обычно это означает точное регулирование соотношения воздух-топливо (лямбда), которое позволяет, например: упрощать работу двигателя даже при низких температурах двигателя (холодный запуск), хорошо адаптироваться к широкому диапазону высот и температур окружающей среды, точно регулировать частоту вращения двигателя. (включая холостые обороты и обороты красной линии), хорошая топливная эффективность и только небольшое количество выхлопных газов (потому что это позволяет устройствам контроля выбросов, таким как трехкомпонентный катализатор, работать должным образом).

На практике идеальной системы впрыска топлива не существует, но существует огромное количество различных систем впрыска топлива с определенными преимуществами и недостатками. Большинство этих систем устарели из-за системы прямого впрыска Common-Rail , которая в настоящее время (2020 г.) используется во многих легковых автомобилях. Система впрыска Common Rail позволяет осуществлять прямой впрыск бензина и даже лучше подходит для непосредственного впрыска топлива дизельных двигателей . Однако система впрыска Common Rail является относительно сложной системой, поэтому в некоторых легковых автомобилях, в которых не используются дизельные двигатели, вместо используется система .

При проектировании системы впрыска топлива необходимо учитывать множество факторов, в том числе:

• Стоимость системы
• Характеристики двигателя и управляемость автомобиля (легкость запуска, плавность хода и т. Д.)
• выхлопные выбросы
• Возможности диагностики и простота обслуживания
• Эффективность топлива
• Надежность
• Возможность работать на различных видах топлива

Пусковое устройство

Наиболее распространенным устройством для обогащения горючей смеси при запуске двигателя является воздушная заслонка 12, установленная в воздушном патрубке карбюратора.

При запуске двигателя дроссельную заслонку слегка открывают, а воздушную заслонку прикрывают. Вследствие этого при провертывании коленчатого вала двигателя в карбюраторе создается сильное разрежение и бензин вытекает изо всех жиклеров — горючая смесь обогащается.

Воздушная заслонка имеет предохранительный клапан 11, который открывается автоматически, как только двигатель начинает работать.

Управление воздушной заслонкой осуществляется при помощи кнопки, расположенной на щитке приборов и соединенной с заслонкой гибкой тягой.

По мере прогрева двигателя воздушную заслонку постепенно открывают. Работа двигателя с прикрытой воздушной заслонкой должна быть по возможности кратковременной, так как сильное обогащение горючей смеси при работе холодного двигателя вызывает его повышенный износ.